El Instituto de Ciencias Marinas y Limnológicas (ICML) se creó en marzo de 2011 y es el resultado de la fusión de los ex Institutos de Biología Marina, Embriología y Zoología, incorporándose además, docentes de los ex Institutos de Ecología y Evolución, Geociencias y Botánica. Este nuevo Instituto nace con un enfoque principal hacia los ambientes acuáticos marinos y limnológicos, reflejándose en su quehacer docente y de investigación científica.

En el pregrado, el ICML da apoyo docente a las carreras de Biología Marina, Licenciatura en Cienciasy a otras Facultades. Además, participa en la docencia de postgrado, tanto en programas de magíster como de doctorado. Así, el cuerpo de profesores de este Instituto sustenta el doctorado en Biología Marina.

La investigación científica es un factor importante en la labor de este Instituto, lo que ha permitido la generación de proyectos y  de publicaciones. Áreas relevantes son las de ecofisiología , limnología, genética de invertebrados, ecotoxicología, ecología costera, acuicultura, biología reproductiva, conservación, manejo de recursos bentónicos y oceanografía, entre otras. Muchas de las labores de investigación y de docencia, se efectúan en el campus Isla Teja en Valdivia, pero también se llevan a cabo en las estaciones experimentales de terreno en Chiloé (Quempillén, sistema estuarino), en el laboratorio Costero de Calfuco del litoral valdiviano (sistema marino) y en el laboratorio de Panguipulli (sistema limnológico).

El Instituto también realiza adiestramiento científico y programas de extensión a la comunidad local. Además, ofrece servicios y asesoría en áreas temáticas relativas al ambiente acuático a los sectores gubernamental y privado.